JPH09258198A

JPH09258198A - 液晶パネルおよびその製造方法

Info

Publication number: JPH09258198A
Application number: JP8061330A
Authority: JP
Inventors: Satoyuki Sugitani; 智行杉谷; Akiya Izumi; 章也泉; Takaaki Kuji; 卓見久慈; Yoshitaka Imabayashi; 義考今林
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1996-03-18
Filing date: 1996-03-18
Publication date: 1997-10-03

Abstract

(57)【要約】【課題】カラーフィルタ層を覆って成膜する保護膜の平
坦性を維持して表示品質の劣化を防止する。【解決手段】透明基板ＳＵＢ２の面上に形成した吸光性
物質のブラックマトリクスＢＭで区画された複数色のカ
ラーフィルタ層ＦＩＬ（Ｒ），ＦＩＬ（Ｇ），ＦＩＬ
（Ｂ）と、前記カラーフィルタ層を覆って形成した保護
膜ＰＳＶ２を介して形成した透明電極ＩＴＯ２と、前記
透明電極を覆って形成した配向膜ＯＲＩ２とから構成し
た液晶パネルにおいて、前記カラーフィルタ層の表面凹
凸を埋めて塗布した前記保護膜ＰＳＶ２を熱硬化前で高
架橋反応させた高感度の光硬化性の熱硬化性有機透明樹
脂で形成した。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、液晶パネルに係
り、特に透明基板上に形成したカラーフィルタ層の平坦
性を向上させた液晶パネルとその製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、画像表示デバイスとして液晶表示
装置が多くの分野において使用されるようになった。

【０００３】この種の液晶表示装置は、表示窓をもつ上
フレームと、駆動回路基板を一体化したガラス基板等の
少なくとも一方が透明な一対の基板からなる液晶パネル
と、光拡散板と導光板等からなる背面照明部材である導
光体組立と、少なくとも一辺に線状のバクライト光源を
搭載する中間フレームと、下フレーム等を有し、これら
を上記の順で積層し、上記上フレームと下フレームとを
連結固定してなるのが一般的である。なお、中間フレー
ムと下フレームとを一体化したものもある。

【０００４】そして、上記液晶パネルを構成する一対の
ガラス基板の液晶対向面には走査電極、信号電極、配向
膜、その他の機能膜群を有し、それらの対向ギャップに
シリカあるいはプラスチック等からなる略々球形あるい
は断面円形の微小スペーサを分散させて介在させること
により一対の基板を所定のセル厚（以下、単にギャップ
とも言う）で保持させるようにしている。

【０００５】カラー対応の液晶表示装置では、上記一対
のガラス基板の一方のガラス基板（例えば、上ガラス基
板）の内面に複数色のカラーフィルタ層を始め、何れか
のガラス基板には画素選択用の透明電極などの機能膜群
が形成され、上記一方のガラス基板または他方のガラス
基板（下ガラス基板）には信号印加用の透明電極（画素
の点灯／非点灯を制御する制御手段として薄膜トランジ
スタ等のスイッチング素子を用いたＴＦＴ型などのアク
ティブ方式の液晶表示装置では、下ガラス基板に画素選
択用の薄膜トランジスタ等のスイッチング素子およびそ
の信号電極）等の上記一方のガラス基板とは異なる構成
の機能膜群が設けられている。

【０００６】なお、この種の液晶表示装置の従来技術を
開示したものとしては、特公昭５１−１３６６６号公
報、特開昭６３−３０９９２１号公報を挙げることがで
きる。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】液晶表示装置をカラー
化するためには、当該液晶表示装置を構成する液晶パネ
ルの一方のガラス基板に複数色のカラーフィルタを形成
する必要がある。

【０００８】このカラーフィルタは上記ガラス基板の面
上に少なくとも３色（赤：Ｒ、緑：Ｇ、青：Ｂ）のカラ
ーフィルタ層を吸光性物質からなるブラックマトリクス
で区画してなり、その上に透明電極膜を成膜し、さらに
液晶層と接する配向膜を形成して、所謂カラーフィルタ
基板としている。

【０００９】上記カラーフィルタ層と透明電極層の間に
は、カラーフィルタ層を外部環境から保護し、不純物が
液晶層に流出するのを防止すると共に、カラーフィルタ
層の表面の平坦性を向上させるための透明樹脂からなる
保護膜が形成されている。

【００１０】この保護膜は、一般に熱硬化型レジストを
カラーフィルタ層を覆って成膜してベーキング工程で硬
化する方法や、光硬化型レジストを用いたフォトリソグ
ラフィーによる部分成膜方法が知られている。

【００１１】しかし、熱硬化型レジストを用いた場合に
は、当該熱硬化型レジストの加熱硬化時の当該熱硬化反
応による当該レジスト膜の膜収縮率が大きく（１０〜１
５％程度）、また光硬化型レジストを用いた場合には、
ポストベーク工程における本硬化処理での熱収縮が大き
い。

【００１２】カラーフィルタ層の表面はブラックマトリ
クスと複数のカラーフィルタの境界部分において特に段
差が大きく、カラーフィルタ層の表面は多数の段差が形
成されている。

【００１３】上記のように、保護膜を形成するためのレ
ジスト膜の膜収縮率が大きいと、レジスト溶液の塗布時
や乾燥時に平坦な表面であっても、本硬化工程での熱処
理において、その下層のカラーフィルタの段差の影響を
受け、平坦性が損なわれてしまい、液晶パネルの表示品
質の劣化を招くという問題があった。

【００１４】本発明の目的は、上記従来技術の問題点を
解消し、カラーフィルタ層を覆って成膜する保護膜の平
坦性を維持して表示品質の劣化を防止した液晶パネルと
その製造方法を提供することにある。

【００１５】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明では、エポキシ樹脂系の熱硬化型レジストに
光硬化性（ラジカル反応性）を付与し、また光硬化性レ
ジストを高感度化して、本硬化工程でのベーキング処理
による熱硬化収縮を低減した。

【００１６】また、上記レジストの高感度化の外、光硬
化処理時の露光量の増大し、あるいは架橋剤の添加量の
増大を行うことにより、本硬化工程でのベーキング処理
による熱硬化収縮を低減した。

【００１７】すなわち、請求項１に記載の第１の発明
は、透明基板の面上に形成した吸光性物質のブラックマ
トリクスで区画された複数色のカラーフィルタ層と、前
記カラーフィルタ層を覆って形成した保護膜を介して形
成した透明電極と、前記透明電極を覆って形成した配向
膜とから構成した液晶パネルにおいて、前記カラーフィ
ルタ層の表面凹凸を埋めて塗布した前記保護膜が、熱硬
化前で高架橋反応させた高感度の光硬化性の熱硬化性有
機透明樹脂で形成したことを特徴とする。

【００１８】また、請求項２に記載の第２の発明は、透
明基板の面上に形成した吸光性物質のブラックマトリク
スで区画された複数色のカラーフィルタ層と、前記カラ
ーフィルタ層を覆って形成した保護膜を介して形成した
透明電極と、前記透明電極を覆って形成した配向膜とか
ら構成した液晶パネルにおいて、前記カラーフィルタ層
の表面凹凸を埋めて塗布した前記保護膜が、熱硬化前で
高架橋反応させた光架橋反応性有機透明樹脂で形成した
ことを特徴とする。

【００１９】さらに、請求項３に記載の第３の発明は、
透明基板の面上にブラックマトリクスで区画された複数
色のカラーフィルタ層と、前記カラーフィルタ層を覆っ
て形成した保護膜を介して形成した透明電極と、前記透
明電極を覆って形成した配向膜とから構成した液晶パネ
ルの製造方法において、前記カラーフィルタ層を覆って
高感度の光硬化性の熱硬化性有機透明樹脂を塗布し、露
光を施して架橋反応させる露光工程と、前記露光工程で
硬化させた前記熱硬化性有機透明樹脂を被覆したカラー
フィルタ層を熱処理して硬化するベーキングする工程と
を少なくとも含むことを特徴とする液晶パネルの製造方
法。

【００２０】さらに、請求項４に記載の第４の発明は、
透明基板の面上にブラックマトリクスで区画された複数
色のカラーフィルタ層と、前記カラーフィルタ層を覆っ
て形成した保護膜を介して形成した透明電極と、前記透
明電極を覆って形成した配向膜とから構成した液晶パネ
ルの製造方法において、前記カラーフィルタ層を覆って
高感度の光架橋反応性有機透明樹脂を塗布し、適正露光
量を越えた露光を施して架橋反応を促進する過剰露光工
程と、前記過剰露光工程で硬化させた前記光架橋反応性
有機透明樹脂を被覆したカラーフィルタ層を熱処理して
硬化するベーキングする工程とを少なくとも含むことを
特徴とする。

【００２１】上記本発明により、保護膜には本硬化であ
るベーキング工程に入る以前に当該保護膜中に架橋によ
る骨格が形成されるため、加熱硬化処理摩る際の熱収縮
が抑制されてカラーフィルタ層を覆って成膜する保護膜
の平坦性が維持されるため、表示品質の劣化を防止した
液晶パネルが得られる。

【００２２】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につ
き、図示実施例を参照して詳細に説明する。

【００２３】図１は本発明による液晶パネルの一実施例
を説明するためのカラーフィルタ基板の部分断面模式図
であって、ＳＵＢ２はガラス基板、ＢＭはブラックマト
リクス、ＦＩＬ（Ｒ）は赤フィルタ、ＦＩＬ（Ｇ）は緑
フィルタ、ＦＩＬ（Ｂ）は青フィルタ、ＰＳＶ２は保護
膜、ＩＴＯ２は透明電極（共通電極）、ＯＲＩ２は配向
膜である。

【００２４】同図において、液晶パネルを構成するカラ
ーフィルタ基板は、透明なガラス基板ＳＵＢ２上にブラ
ックマトリクスＢＭで区画された複数のカラーフィルタ
ＦＩＬ（Ｒ），ＦＩＬ（Ｇ），ＦＩＬ（Ｂ）が形成され
ている。

【００２５】このカラーフィルタＦＩＬ（Ｒ），ＦＩＬ
（Ｇ），ＦＩＬ（Ｂ）を覆って保護膜ＰＳＶ２が形成さ
れ、その上に透明電極ＩＴＯ２と配向膜ＯＲＩ２が形成
されている。

【００２６】上記保護膜ＰＳＶ２としては、カラーフィ
ルタ層の表面凹凸を埋めて光感度性を付与した光硬化性
の熱硬化性有機樹脂としてラジカル反応性を付与したエ
ポキシ樹脂を塗布した後、露光により光架橋反応で骨格
を形成し、その後に熱硬化して形成した。

【００２７】本実施例により、本硬化工程のベーキング
処理での熱収縮が低減され、塗布時の平坦性を維持した
保護膜となり、カラーフィルタ層の凹凸を埋めて上層に
形成する透明電極や配向膜の平坦化を図ることができ
る。

【００２８】したがって、本実施例の液晶パネルを用い
た液晶表示装置によれば、画質の劣化のない高品質の画
像表示が得られる。

【００２９】本発明の第二実施例は、上記保護膜ＰＳＶ
２として高感度化した光架橋反応性有機透明樹脂を塗布
し、これを露光して架橋反応による骨格を形成し、その
後のベーキング工程での熱収縮を低減した。

【００３０】本実施例により、塗布時の平坦性を維持し
た保護膜となり、カラーフィルタ層の凹凸を埋めて上層
に形成する透明電極や配向膜の平坦化を図ることがで
き、画質の劣化のない高品質の画像表示が得られる。

【００３１】本発明の第三実施例は、上記保護膜ＰＳＶ
２として光架橋反応性有機透明樹脂を塗布し、これを通
常よりも多い２倍の露光量で露光して架橋反応による骨
格を形成し、その後のベーキング工程での熱収縮を低減
した。

【００３２】本実施例により、塗布時の平坦性を維持し
た保護膜となり、カラーフィルタ層の凹凸を埋めて上層
に形成する透明電極や配向膜の平坦化を図ることがで
き、画質の劣化のない高品質の画像表示が得られる。

【００３３】図２は露光量を増大させた時の保護膜の残
膜厚の関係の説明図であって、横軸に露光量の倍数（相
対倍数）を、縦軸に残膜厚（μｍ）を取って示す。

【００３４】同図において、ａはレジストを塗布してプ
リベークした後の残膜厚、ｂは最終のベーキング処理後
の残膜厚を示す。

【００３５】また、図３は露光量を増大させた時の保護
膜の残膜率の関係の説明図であって、横軸に露光量の倍
数（相対倍数）を、縦軸に残膜率（％）を取って示す。

【００３６】同図において、ａはレジストを塗布してプ
リベークした後の残膜率、ｂは最終のベーキング処理後
の残膜率を示す。

【００３７】図２および図３において、例えば、ホトリ
ソグラフィー用光硬化レジストとしてＶ２５９ＰＡ（新
日鉄化学社製）を使用して従来手法の露光量で成膜した
場合、プリベーク時の膜厚２．５７μｍが最終ベーキン
グ処理で２．３５μｍとなった。この場合の残膜率は約
９１％である。

【００３８】これに対し、上記と同条件でレジストを塗
布し、従来の２倍の露光量で露光後の残膜厚は２．５６
μｍ、最終ベーキング処理後の残膜厚は２．３７μｍと
なり、残膜率はそれぞれ約９９．５％、９２．２％とな
る。

【００３９】このように、露光量を増大することのみで
約１％以上に収縮率の低減が可能となる。

【００４０】なお、上記では露光量を増大させた例で説
明したが、これに代えてレジストの光硬化性を上げ、あ
るいは架橋剤の添加量を増やすことでも同様の効果が得
られる。

【００４１】図４および図５は本発明による液晶パネル
の製造方法の第一実施例を説明する概略工程図である。

【００４２】図４、図５において、先ず、ガラス基板Ｓ
ＵＢ２の表面に吸光性物質を添加した感光性レジストか
らなるブラックマトリクス材料のレジスト膜ＢＭ’を塗
布し乾燥する（ａ）。

【００４３】これをブラックマトリクスのパターン開孔
を有するマスクＭＳＫ１を介して露光光ＥＸを照射して
露光し、露光部分の上記レジスト膜ＢＭ’を硬化させる
（ｂ）。

【００４４】レジスト膜ＢＭ’の未露光部分を現像除去
してブラックマトリクスＢＭを形成する（ｃ）。

【００４５】次に、上記ブラックマトリクスＢＭを覆っ
て、第１のカラーフィルタ材料を含んだ感光性レジスト
膜ＦＩＬ（Ｒ）’を塗布し乾燥する（ｄ）。

【００４６】これを第１のカラーフィルタパターンを有
するマスクＭＳＫ２を介して露光光ＥＸを照射して露光
し、露光部分の上記レジスト膜ＦＩＬ（Ｒ）’を硬化さ
せる（ｅ）。

【００４７】レジスト膜ＦＩＬ（Ｒ）’を現像除去して
第１のカラーフィルタＦＩＬ（Ｒ）を形成する（ｆ）。

【００４８】以下、同様にして第２のカラーフィルタＦ
ＩＬ（Ｇ）、第３のカラーフィルタＦＩＬ（Ｂ）からな
るカラーフィルタ層を形成する（ｇ）。

【００４９】形成したカラーフィルタ層を覆って保護膜
となる光硬化性の熱硬化性有機透明樹脂のレジスト膜Ｐ
ＳＶ２’を塗布し乾燥する（ｈ）。

【００５０】このレジスト膜ＰＳＶ２’に対して露光光
ＥＸを照射し、光硬化させる。このとき、上記レジスト
膜ＰＳＶ２’には光反応による架橋が成されて当該膜内
に分子の骨格が形成される（ｉ）。

【００５１】この骨格の形成によって、後段の最終ベー
キング処理で保護膜ＰＳＶ２の収縮が低減される。

【００５２】カラーフィルタ層の形成後、その上に透明
電極ＩＴＯ２が成膜され（ｊ）、さらにその上に配向膜
ＯＲＩ２が形成される（ｋ）。

【００５３】このようにしてカラーフィルタ基板が製造
され、別途製作した他方の基板を液晶層を介して貼り合
わせることにより、液晶パネルが得られる。

【００５４】なお、上記ではカラーフィルタ基板につい
てのみ説明したが、他方の基板（個別電極側基板、ある
いはＴＦＴ基板側）に形成する保護膜にも同様に適用で
きる。

【００５５】次に、本発明による液晶パネルを使用した
液晶表示装置の具体例について説明する。

【００５６】図６は本発明を適用した液晶表示装置の一
例としてのＴＦＴ型液晶表示装置の要部構造を詳細に説
明する断面図であって、ＳＵＢ１は下側基板、ＳＵＢ２
は上側基板、ＩＴＯ１，０ＴＯ２は電極、ＴＦＴ１は薄
膜トランジスタ、ＦＩＬ（ＦＩＬ（Ｒ），ＦＩＬ
（Ｇ），ＦＩＬ（Ｂ））はカラーフィルタ、ＢＭはブラ
ックマトリクス（遮光膜）、ＰＳＶ１，ＰＳＶ２は保護
膜、ＯＲＩ１，ＯＲＩ２は配向膜、ＬＣは液晶層、ＰＯ
Ｌ１，ＰＯＬ２は偏光板、ＰＵＬは複屈折媒体である。

【００５７】なお、ＳＩＯは酸化シリコン膜、ＳＤ１
（ｄ３，ｄ２，ｄ０），ＳＤ２（ｄ３，ｄ２），ＡＯ
Ｆ，ＧＴ，ｇ２，ＡＳ，ＧＩ等がＴＦＴを構成する各種
電極および絶縁膜、その他の機能性薄膜である。

【００５８】同図において、液晶層ＬＣを基準にして下
側基板ＳＵＢ１側には薄膜トランジスタＴＦＴおよび透
明画素電極ＩＴＯ１が形成され、保護膜ＰＳＶ１を介し
て下側配向膜ＯＲＩ１が形成されている。

【００５９】また、上側基板ＳＵＢ２側にはカラーフィ
ルタＦＩＬ、遮光用ブラックマトリクスパターンＢＭが
形成されている。

【００６０】上下の基板ＳＵＢ１、ＳＵＢ２の両面には
ディップ処理等によって形成された酸化シリコン膜ＳＩ
Ｏが設けられている。

【００６１】上側基板ＳＵＢ２の内側（液晶層ＬＣ側）
の表面には、遮光膜ＢＭ、カラーフィルタＦＩＬ、保護
膜ＰＳＶ２、共通透明画素電極ＩＴＯ２（ＣＯＭ）およ
び上側配向膜ＯＲＩ２が順次積層して設けられている。

【００６２】下側基板ＳＵＢ１の内側の表面には薄膜ト
ランジスタＴＦＴ１、画素電極ＩＴＯ１，保護膜ＰＳＶ
１，下側配向膜ＯＲＩ１が形成されている。

【００６３】そして、上側基板ＳＵＢ２と上側偏光板Ｐ
ＯＬ１との間には複屈折媒体ＰＵＬとしてトリアセチル
セルロースのフィルムが間挿されている。

【００６４】図７は本発明による液晶表示装置を用いて
組み立てたＴＦＴ型液晶表示モジュールの構造例を説明
する展開斜視図である。

【００６５】同図において、ＭＤＬは液晶表示モジュー
ル、ＳＨＤは上フレームである金属製のシールドケー
ス、ＷＤは液晶表示モジュールの有効画面を画定する表
示窓、ＰＮＬは液晶表示素子からなる液晶パネル、ＰＣ
Ｂ１はドレイン側回路基板、ＰＣＢ２はゲート側回路基
板、ＰＣＢ３はインターフェース回路基板、ＰＲＳはプ
リズムシート、ＳＰＳは拡散シート、ＧＬＢは導光体、
ＲＦＳは反射シート、ＢＬはバックライト、ＬＰはバッ
クライトＢＬのランプを構成する冷陰極蛍光灯、ＬＳは
反射シート、ＧＣはゴムブッシュ、ＬＰＣはランプケー
ブル、ＭＣＡは導光体ＧＬＢを設置する開口ＭＯを有す
る下側ケース、ＪＮ１，２，３は回路基板間を接続する
ジョイナ、ＴＣＰ１，２はテープキャリアパッケージ、
ＩＮＳ１，２，３は絶縁シート、ＧＣはゴムクッショ
ン、ＢＡＴは両面粘着テープ、ＩＬＳは遮光スペーサで
ある。

【００６６】上記の各構成材は、金属製のシールドケー
スＳＨＤと下側ケースＭＣＡの間に積層されて挟持固定
されて液晶表示モジュールＭＤＬを構成する。

【００６７】液晶パネルＰＮＬには、図１３に示したよ
うに本発明による複屈折媒体が積層され、その周辺に各
種の回路基板を取り付けて画像表示のための駆動がなさ
れる。

【００６８】また、液晶パネルＰＮＬの裏面には導光体
ＧＬＢに各種の光学シートを積層してなるバックライト
ＢＬが設置され、液晶表示パネルＰＮＬに形成された画
像を照明して表示窓ＷＤに表示する。

【００６９】図８は薄膜トランジスタをスイッチング素
子として用いたアクティブ・マトリクス方式ＴＦＴ液晶
表示モジュールのＴＦＴ液晶表示パネルとその外周部に
配置された回路を示すブロック図である。

【００７０】同図では、液晶表示パネルの片側のみにそ
れぞれ配置されたドレインドライバＩＣ₁〜ＩＣ_Mおよ
びゲートドライバＩＣ₁〜ＩＣ_Nは、液晶表示素子の一
方の透明絶縁基板ＳＵＢ１上に形成されたドレイン側引
き出し線およびゲート側引き出し線と異方性導電膜ある
いは紫外線硬化樹脂ＳＩＬ等でチップ・オン・ガラス実
装（ＣＯＧ実装）されている。

【００７１】この液晶表示素子はＸＧＡ仕様である８０
０×３×６００の有効ドットを有する液晶表示装置に適
用している。このため、液晶表示素子の透明絶縁基板上
には、液晶パネルの長辺に２４０出力のドレインドライ
バＩＣ₁〜ＩＣ_Mを１０個（Ｍ＝１０）と、短辺に１０
１出力のゲートドライバＩＣ₁〜ＩＣ_Nを６個（Ｎ＝
６）とをＣＯＧ実装している。

【００７２】画素数からは、ゲートドライバＩＣ₁〜Ｉ
Ｃ_Nの出力は、合計６００出力あれば足りるが、有効画
素部の上下に追加ゲート線を形成するため、最上部１０
１出力、中央部１００出力×４、および最下部１０１出
力の構成をとっている。

【００７３】なお、同一のゲートドライバＩＣにて、１
００、１０１出力の使い分けができる。

【００７４】このように、液晶表示パネルの上側にはド
レインドライバ部１０３が配置され、また、側面部には
ゲートドライバ部１０４が、さらに他方の側面部にはコ
ントローラ部１０１、電源部１０２が配置されている。

【００７５】コントローラ部１０１および電源部１０
２、ドレインドライバ部１０３、ゲートドライバ部１０
４は、それぞれ電気的接続手段（ジョイナー）ＪＮ１、
ＪＮ３により相互接続されている。

【００７６】この構成令では、ＸＧＡパネルとして８０
０×３×６００ドットの１０．４インチ画面サイズのＴ
ＦＴ液晶表示モジュールを設計した。このため、赤
（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）の各ドットの大きさは、２
６４μｍ（ゲート線ピッチ）×８８μｍ（ドレイン線ピ
ッチ）となっており、１画素は、赤色（Ｒ）、緑色
（Ｇ）、青色（Ｂ）の３ドットの組合わせで、２６４μ
ｍ角となっている。このため、ドレイン線引き出し配線
ＤＴＭを８００×３本とすると、引き出し線ピッチは１
００μｍ以下となってしまい、現在使用可能なテープキ
ャリアパッケージ（ＴＣＰ）実装の接続ピッチ限界以下
となる。ＣＯＧ実装では、使用する異方性導電膜等の材
料にも依存するが、おおよそ駆動用ＩＣチップのバンプ
ＢＵＭＰのピッチで約７０μｍおよび下地配線との交叉
面積で約４０μｍ角が現在使用可能な最小値といえる。
このため、本例では、液晶パネルの１個の長辺側にドレ
インドライバＩＣを一列に並べ、ドレイン線を該長辺側
に引き出して、ドレイン線引き出し配線ＤＴＭのピッチ
を８８μｍとした。

【００７７】したがって、駆動用ＩＣチップのバンプピ
ッチを約７０μｍおよび下地配線との交叉面積を約４０
μｍ角に設計でき、下地配線とより高い信頼性で接続す
るのが可能となった。

【００７８】また、ゲート線ピッチは２６４μｍと十分
大きいため、片側の短辺側にてゲート線引き出しを引き
出しているが、さらに高精細になると、ドレイン線と同
様に対向する２個の短辺側にゲート線引き出し線を交互
に引き出すことも可能である。

【００７９】図９は図８に示したＴＦＴ液晶表示モジュ
ールにおけるゲートドライバ１０４、ドレインドライバ
１０３に対する表示用データとクロック信号の流れの説
明図である。

【００８０】表示制御装置１０１は、本体コンピュータ
（ホスト）からの制御信号（クロック、表示タイミング
信号、同期信号）を受けて、ドレインドライバ１０３へ
の制御信号として、クロックＤ１（ＣＬ１）、シフトク
ロックＤ２（ＣＬ２）および表示データを生成し、同時
に、ゲートドライバ１０４への制御信号として、フレー
ム開始指示信号、クロックおよび表示データを生成す
る。

【００８１】また、ドレインドライバ１０３の前段のキ
ャリー出力は、そのまま次段のドレインドライバ１０３
のキャリー入力に入力される。

【００８２】図１０は上側基板の電極（コモン電極）に
印加されるコモン電圧、ドレインに印加されるドレイン
電圧、ゲート電極に印加されるゲート電圧のレベル、お
よび、その波形の説明図である。

【００８３】なお、ドレイン波形は黒を表示していると
きのドレイン波形を示す。

【００８４】同図において、ゲートオンレベル波形（直
流）とゲートオフレベル波形は、−９〜−１４ボルトの
間でレベル変化し、１０ボルトでゲートオンする。ドレ
イン波形（黒表示時）とコモン電圧Ｖｃｏｍ波形は、０
〜３ボルトの間でレベル変化する。

【００８５】例えば、黒レベルのドレイン波形を１水平
期間（１Ｈ）毎に変化させるため、論理処理回路で１ビ
ットずつ論理反転を行ない、ドレインドライバに入力し
ている。

【００８６】ゲートのオフレベル波形は、コモン電圧Ｖ
ｃｏｍ波形と略同振幅、同位相で動作する。

【００８７】図１１は本発明による液晶表示装置を実装
した電子機器の一例としてのノートブック型のパソコン
あるいはワープロの斜視図である。

【００８８】同図において、駆動ＩＣの液晶パネルＰＮ
Ｌ上へのＣＯＧ実装と外周部のドレインおよびゲートド
ライバ用周辺回路としての多層フレキシブル基板に折り
曲げ実装を採用することで、従来に比べ大幅に外形サイ
ズ縮小ができる。

【００８９】本例では、片側実装されたドレインドライ
バ用周辺回路を情報機器のヒンジ上方の表示部の上側に
配置できるため、コンパクトな実装が可能となった。

【００９０】情報機器からの信号は、まず、同図の左側
のインターフェイス基板ＰＣＢのほぼ中央に位置するコ
ネクタから表示制御集積回路素子（ＴＣＯＮ）へ行き、
ここでデータ変換された表示データが、ドレインドライ
バ用周辺回路へ流れる。

【００９１】このように、フリップチップ方式と多層フ
レキシブル基板とを使用することで、情報機器の横幅の
外形の制約が解消でき、小型で低消費電力の情報機器を
提供できた。

【００９２】以上本発明を実施例に基づいて具体的に説
明したが、本発明は、上記実施例に限定されるものでは
なく、その要旨を逸脱しない範囲において種々変更可能
であることは勿論である。

【００９３】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
カラーフィルタ基板に形成する保護膜を形成するレジス
トを高架橋度化することによって当該保護膜に骨格を形
成した後、加熱処理することで熱収縮を抑制して表面の
平坦性を確保でき、高品質の画像表示が可能な液晶パネ
ルを提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による液晶パネルの一実施例を説明する
ためのカラーフィルタ基板の部分断面模式図である。

【図２】露光量を増大させた時の保護膜の残膜厚の関係
の説明図である。

【図３】露光量を増大させた時の保護膜の残膜率の関係
の説明図である。

【図４】本発明による液晶パネルの製造方法の第一実施
例を説明する概略工程図である。

【図５】本発明による液晶パネルの製造方法の第一実施
例を説明する図４に続く概略工程図である。

【図６】本発明を適用した液晶表示装置の一例としての
ＴＦＴ型液晶表示装置の要部構造を詳細に説明する断面
図である。

【図７】本発明による液晶表示装置を用いて組み立てた
ＴＦＴ型液晶表示モジュールの構造例を説明する展開斜
視図である。

【図８】薄膜トランジスタをスイッチング素子として用
いたアクティブ・マトリクス方式ＴＦＴ液晶表示モジュ
ールのＴＦＴ液晶表示パネルとその外周部に配置された
回路を示すブロック図である。

【図９】図８に示したＴＦＴ液晶表示モジュールにおけ
るゲートドライバ１０４、ドレインドライバ１０３に対
する表示用データとクロック信号の流れの説明図であ
る。

【図１０】上側基板の電極（コモン電極）に印加される
コモン電圧、ドレインに印加されるドレイン電圧、ゲー
ト電極に印加されるゲート電圧のレベル、および、その
波形の説明図である。

【図１１】本発明による液晶表示装置を実装した電子機
器の一例としてのノートブック型のパソコンあるいはワ
ープロの斜視図である。

【符号の説明】

ＳＵＢ２ガラス基板ＢＭブラックマトリクスＦＩＬ（Ｒ）赤フィルタＦＩＬ（Ｇ）緑フィルタＦＩＬ（Ｂ）青フィルタＰＳＶ２保護膜ＩＴＯ２透明電極（共通電極）ＯＲＩ２配向膜。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者今林義考千葉県茂原市早野3300番地株式会社日立製作所電子デバイス事業部内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】透明基板の面上に形成した吸光性物質のブ
ラックマトリクスで区画された複数色のカラーフィルタ
層と、前記カラーフィルタ層を覆って形成した保護膜を
介して形成した透明電極と、前記透明電極を覆って形成
した配向膜とから構成した液晶パネルにおいて、前記カラーフィルタ層の表面凹凸を埋めて塗布した前記
保護膜が、熱硬化前で高架橋反応させた光硬化性の熱硬
化性有機透明樹脂で形成したことを特徴とする液晶パネ
ル。
【請求項２】透明基板の面上に形成した吸光性物質のブ
ラックマトリクスで区画された複数色のカラーフィルタ
層と、前記カラーフィルタ層を覆って形成した保護膜を
介して形成した透明電極と、前記透明電極を覆って形成
した配向膜とから構成した液晶パネルにおいて、前記カラーフィルタ層の表面凹凸を埋めて塗布した前記
保護膜が、熱硬化前で高架橋反応させた光架橋反応性有
機透明樹脂で形成したことを特徴とする液晶パネル。
【請求項３】透明基板の面上にブラックマトリクスで区
画された複数色のカラーフィルタ層と、前記カラーフィ
ルタ層を覆って形成した保護膜を介して形成した透明電
極と、前記透明電極を覆って形成した配向膜とから構成
した液晶パネルの製造方法において、前記カラーフィルタ層を覆って高感度の光硬化性の熱硬
化性有機透明樹脂を塗布し、露光を施して架橋反応させ
る露光工程と、前記露光工程で硬化させた前記熱硬化性有機透明樹脂を
被覆したカラーフィルタ層を熱処理して硬化するベーキ
ングする工程とを少なくとも含むことを特徴とする液晶
パネルの製造方法。
【請求項４】透明基板の面上にブラックマトリクスで区
画された複数色のカラーフィルタ層と、前記カラーフィ
ルタ層を覆って形成した保護膜を介して形成した透明電
極と、前記透明電極を覆って形成した配向膜とから構成
した液晶パネルの製造方法において、前記カラーフィルタ層を覆って高感度の光架橋反応性有
機透明樹脂を塗布し、適正露光量を越えた露光を施して
架橋反応を促進する過剰露光工程と、前記過剰露光工程で硬化させた前記光架橋反応性有機透
明樹脂を被覆したカラーフィルタ層を熱処理して硬化す
るベーキングする工程とを少なくとも含むことを特徴と
する液晶パネルの製造方法。